Research and Exploration 研究与探索·生产管理与维护
石油石化企业设备智能管理平台应用研究
李东阳，冯少广，刘国豪，翟星月，穆承广
（中国石道公司管道科技研究中心，河北 廊坊 065000）
摘要：本文针对石油石化相关企业在设备管理方面存在的不足，开展基于全生命周期理念的设备智能管理创新与实践研究。从设备采购、安装验收、运维监测、维修保养、报废等各环节，进行全要素全流程管理。根据“数据整合—安全高效—信息协同—感知预警”的总体思路，运用大数据分析方法，引入“互联网+”技术，搭建设备智能管理平台，对设备全生命周期进行监测、分析、管理，全面提升设备管理水平。
关键词：全生命周期；设备；智能管理；大数据；互联网+
中图分类号：F273.4 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）04（上）-0080-03
在石油石化相关企业里，设备是生产力的重要组成部分，无论从企业资产的占有率上，还是从管理工作的内容上，设备都占有着十分重要的位置。在企业的固定资产总额中，设备价值所占的比例最大，一般占60%～70%。在但是目前相关企业设备管理的信息化智能化程度不够，有的企业依然处于手工管理的阶段，对设备信息进行手工记录，设备档案实行纸质管理，数据不准确不完善，容易造成设备信息的丢失、漏记等问题，浪费大量的人力、物力。不仅工作效率低，同时也难以实现设备利用的最大化，严重阻碍着企业的发展和效益的提升。
因此，加快推进设备信息化智能化管理，建立设备智能管理平台，实现设备全生命周期管理，提高设备管理水平，保障设备安全平稳运行，具有重要的意义。1 设备智能管理的必要性
1.1 打破设备“信息孤岛”的客观要求
目前，石油石化相关企业所开展的设备管理，设备台账大多通过excel建立大表，档案等技术资料为电子或纸质文件，设备运行和维护保养记录表由人工手写，这些现
表1
框架租＜20
20吨元
年份赁数量吨元/
/台班
/台台班
2019年68594911962018年27810161335
25吨元30吨元35吨元40吨元
/台班/台班/台班/台班13311406
15631654
17331943
17451875
状导致设备的各种信息无法有效传递和关联，导致设备“信息孤岛”的出现，无法对设备的使用进行大数据分析，极大影响着管理的有效性。因此需要利用智能化手段将设备全生命周期的信息进行管理，设备使用者们可以从平台中搜到需要的设备信息，可以将数据在一定范围内共享，打破设备“信息孤岛”，这是手工管理模式下难以做到的。1.2 实现设备实时动态管理的必然选择
在设备整个生命周期中，除正常使用外，还会经历采购、验收、维修维护、点检、报废等环节，工作内容繁杂，时间跨度大，传统的人工方式往往会出现记录不准确、不完整等情况，无法充分掌握设备的安全状态、利用率和产生的效益等，也无法进行有效追溯和动态管理。因此利用智能化手段对各环节实时管理，随时了解设备的状态，可以掌握设备使用率完好率等重要数据，为设备安全平稳运行提供有力支撑。
1.3 实现企业降本增效的必由之路
设备日常管理的各种记录工作种类繁多复杂，包括设备运行记录、质量控制记录、设备维护记录、检定校准记赁业务工作。不但可以解决设备租赁管理弱、设备租赁分散、定商定价不合理等问题，而且还可以有效利用市场设备资源，以合理租赁价格解获取短缺的生产设备，并可以降低设备使用成本支出，值得在大型工程建设企业推广此种设备租赁模式。
4.2 管理成果
通过公司近几年设备租赁业务的管理和实践，逐渐摸索出设备租赁框架协议这种新的设备租赁模式，并经过3年多的实践与总结，验证了设备租赁框架协议在使用中的优点和不足；实现了设备租赁权和使用权的分离，规范了租赁业务行为，控制了租赁业务风险；培育了一批优质设备租赁商，为公司生产经营提供充足的设备资源保障；集合公司专业人员集体智慧，让设备租赁标准化、规范化和精细化。5 结语
通过几年的设备租赁和管理实践，验证了设备租赁框架协议模式比较适合下属单位众多的大型企业有效管理设备租
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录等，需要花费大量时间才能完成。设备在其全生命周期使用过程中，如果出现需要维修更新等情况时，只能从成千上万的档案中扒出，找寻信息，这种情况，费时费力误差大。智能化管理替代了以前的人工管理模式，具有“精细化”、“高效化”和“效益化”的特点，提高了人员的工作效率，同时提高了设备利用率，进而提高企业的市场竞争力。2 总体思路
本研究以实现企业设备的全生命周期智能化管理为目标，以“数据整合—安全高效—信息协同—感知预警”为总体思路，开发了一套系统全面、安全高效、方便灵活、智能预警的设备全生命周期智能管理平台。2.1 数据整合
建立设备智能管理平台，按照系统规范的数据结构进行设备信息录入，打破信息孤岛、数据孤岛，并将设备的完整数据进行规范处理和整合，最终形成统一的结构化数据进行存储，实现设备状态信息集中管理，提升设备管理专业化、规范化、标准化水平。数据整合是设备运维的基础，可以为设备全生命周期管理提供数据支持。2.2 安全高效
设备智能管理平台严格遵守信息化建设和网络安全有关管理。平台为用户设置相应的权限，确保每名用户只可操作自己权限范围的工作项目，平台全程记录每个操作人员的操作日志，保证数据的安全性、保密性。同时，平台在数据整合、信息集中的基础上，通过对数据进行分析处理，利用数据挖掘、统计分析、可视化分析等先进技术，提供设备信息管理、日常维护、智能预警等功能，实现安全高效管理。2.3 信息协同
设备各种信息能够实现协同共享，如使用信息、人员信息、维修保养信息等，这是设备全生命周期管理的基本要求。信息协同能够保证平台数据的规范性、高效性，方便设备使用者掌握设备的状态，提高管理效率。2.4 感知预警
平台采集设备多方数据（如温度、振动、电流、噪音等），进行分类、汇总、统计，分析设备的运行状态，快速响应异常信息，根据不同的预警等级，通过PC 端、移动端等多种方式及时将异常信息发送到对应等级的人员，并由相关人员进行问题处理，做到提前感知、分级预警。3 总体架构
设备智能管理平台以设备购置记录、设备台账、日常运维记录、纸质记录、设备数据采集等为基础，通过对数据进行整合，实现数据的有效存储。基于数据库中的数据，采用大数据分析、可视化分析、预测分析等手段进行数据统计、数据检索，深度挖掘设备数据，结合用户需求进行进一步统计分析，实现状态监测、故障预报、缺陷分析、备品备件精细化配置等，为管理层决策提供支持。
同时，平台采用身份认证、访问控制、痕迹留存、数据加密等措施，确保设备运行数据安全和管理平台服务稳定。设备智能管理平台总体架构如图1所示。
经过设备智能管理平台对数据的汇聚和共享，实现设备管理的规范化、标准化、智能化，提高设备管理水平和效率，保障设备安全平稳运行。
ChinaPlant
中国设备
Engineering工程
图1 设备智能管理平台总体架构
4 管理平台主要模块
构建设备智能管理平台，整合设备基础数据和运行数据，并进行动态更新、存储、运维数据，满足用户的各类需求。管理平台主要模块包括：设备购置管理、设备档案管理、设备运行管理、资产盘点、设备维修保养、设备点检、设备报废与处置。平台主要模块设计如图2所示。
图2 设备智能管理平台主要模块设计图4.1 设备购置管理
包括新增设备的购置计划、设备购置申请、设备购置审批、设备合同、设备开箱验收、设备安装调试、供应商评价等一系列管理功能。
平台对企业所有设备运行情况进行统计分析，管理人员在此基础上提出设备购置申请，形成设备购置计划。同时通过平台进行设备购置审批、购置合同、设备验收等操作。辅助设备管理者进行设备购置的全过程管理。4.2 设备档案管理
建立企业设备电子档案，实现数字化、精细化的管理。能够建立设备的基本信息，如设备编号、合同编号、设备类别、性质、型号规格、设备用途、制造厂商、出厂日期、使用年限、保养维修技术指导资料等信息。
还可以建立设备的维修记录、故障记录、财务状况等资料。实现了设备从交付验收、维护保养到报废处置等全生命周期的履历信息的记录、查询和追溯管理。为采购部门、维修部门、决策部门进行设备评价分析和缺陷分析提供了数据支持，以便更好的做出决策。设备全生命周期履历管理流程图如图3所示。
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图3 设备全生命周期履历管理流程图
4.3 设备运行管理
对设备的运行状态的各个参数如设备的温度、压力等进行实时监测，当超过预先设定的极限值平台将进行自动报警，提示工作人员进行及时的调整和提前的保养维修，降低了设备的事故率。平台还能够实现设备运行统计和自动记录，有效减轻了人员工作量。4.4 资产盘点
随着设备在工业生产中的地位和作用日益突出，以及现代化设备的不断发展和普遍采用，设备所占的资金在固定资产中的比例越来越高。平台建立了统一和准确的设备资产台帐和技术资料，为每台设备建立完整的资料库，加强了资产监控，方便对资产进行盘点。同时有助于企业对近期和长期固定资产投资进行分析，为各级管理部门服务。4.5 设备维修保养
按照设备重要程度及维护要求设置相应的维护原则，针对关键的设备和重要的设备加强设备的保养、检修工作，拟定维修、保养计划，同时对维修保养记录进行系统登记。包括维护人员、维护设备编号、维护时间、维护费用、维修前后的运行状况等信息。4.6 设备点检
点检是将设备所需维修的部分分成各个部位，每个部位制定有正常与异常的标准，指定的点检人员依据点检的标准进行周期性检查核对。平台充分利用点检手段，能够让全员参与设备的性能分析、故障分析、改造与更新分析、预测保养等来减少设备的劣化，充分发挥设备的效能。4.7 设备报废与处置
针对已经损坏并且没有修复价值的设备，平台提供了设备报废的功能，根据用户的报废要求，平台将报废设备转入设备的报废台账，表明该设备不能再使用。对于闲置的设备，平台通过大数据分析，充分利用设备的剩余价值，发挥设备的使用效益，降低企业成本，防止国有资产的流失。5 管理平台主要优势5.1 数据共享
通过设备智能管理平台的建设，实现对企业设备数据的共享，减少了因设备信息不同步，维护不到位而造成的设备损坏，保障各个环节的安全生产。其次，通过平台实现了对设备全生命周期的管理，设备使用人员可随时查看设备的所有信息，从而保障设备得到充分的维护。通过平台的建设和维护，可以有效减少人员之间的沟通成本、时间成本，促进人员之间的相互沟通和信息共享，实现无纸化办公，提高日常工作效率。
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5.2 智能监测
设备智能管理平台能够对设备运行状况实时监测，采集、存储各设备的状态信息，包括温度、压力、振动、噪声等参数，各级用户可以根据访问权限，查询设备的状态信息和运行情况。如果设备运行过程中发生故障，平台会通过PC端或移动端发出报警信息，提示故障设备及原因。平台能够根据设备的重要程度和故障紧迫性实行分级预警或报警，平台还会自动记录故障设备、故障原因、故障时间、处置方案等信息，为日后的故障分析及维修保养提供数据支持。
5.3 决策支持
设备智能管理平台能够提供图表、报告等多种查询统计功能，分析设备采购、运行、报废、资产等情况，并能够提供可视化报表，使结果一目了然，辅助管理层决策。平台还可根据用户需求提供设备利用率分析、设备故障分析、设备风险分析等报表，供各级用户查询和使用。报表可结合用户需求设计，有效降低了管理人员劳动强度，提高了设备运维效率，为管理层决策提供了基础和支撑。6 结语
设备智能管理平台以智能化手段为辅助，打造设备信息共享、互通平台，通过对设备数据深度挖掘实现设备从采购、安装验收、运维监测、检修、报废的全生命周期管理，使设备管理形成了集中化、信息化和智能化的模式。同时，通过大数据感知，获得设备运行状况的数据，对设备全生命周期适时进行分析，通过大数据挖掘分析制定相应策略，用以指导设备管理，可以保障设备安全平稳运行，尽可能延长设备寿命，降低人工成本，提高管理效率，实现降本增效。
参考文献：
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